新研究揭示太赫兹波对纳米承压水分子动力学的影响

在一项新发现中，研究人员揭示了对限制在纳米结构中的水分子行为的新见解。他们的研究于4月24日发表在《科学进展》杂志上，深入研究了太赫兹波如何影响限制在纳米谐振器内二维（2D）空间中的水分子的动力学

由Hyeong Ryeol Park教授领导的多学科团队，包括Jeeyoon Jeong教授（UNIST）、Dai Sik Kim教授（UNIIST）、Noejung Park教授（UNIST）、Joonwoo Jeong教授、Kyungwan Kim教授（忠北国立大学）和Yun Daniel Park教授（首尔国立大学），使用创新技术在纳米级研究水分子动力学

通过利用金属环纳米间隙来增强光与物质的相互作用，该团队对不同间隙宽度（从2纳米到20纳米）的纳米承压水进行了全面分析。他们的实验结果揭示了界面效应和约束效应对纳米承压水复折射率的相互作用，表明即使在更大的间隙宽度下，也能抑制低能量振动模式

UNIST的首席作者Hyosim Yang强调了这项研究的重要性，强调了在高太赫兹频率下探索窄间隙中的水分子动力学，揭示了以前未被探索的新现象

具有不同间隙宽度的空的和充水的纳米间隙的太赫兹传输。来源：《科学进展》（2024）。DOI:10.1126/sciadv.adm7315在2至20 nm的间隙宽度范围内，间隙填充水的复折射率~=+的定量估计。来源：《科学进展》（2024）。DOI:10.1126/sciadv.adm7315

该团队利用原子层光刻技术，以前所未有的精度制造了纳米谐振器，从而提高了测量分子运动的灵敏度

他们的发现不仅证实了亚2纳米间隙中界面效应对水分子皮秒集体动力学的抑制，而且揭示了在更大间隙宽度下减少团簇运动的有趣见解

联合作者、UNIST的GangseonJi强调了这项研究的意义，他说：“这项研究揭示了界面和约束机制对纳米受限空间中水动力学的双重影响，为受限水分子表现出的类固体行为提供了新的视角。”